Tallbacksgårdens ekonomiska förening avser att bygga ett seniorboende på Tallbacken utanför Kalix. På Tallbacken finns ett äldre norrbottenshus som benämns som Vita Huset och föreningen avser att renovera och anpassa Vita Huset till att bli ett seniorboende. Ytterligare ett äldre norrbottenshus som finns i närheten till Tallbacken och benämns som Sandbergshuset är tänkt att flyttas till Tallbacken och väl där renoveras samt anpassas för att även det bli ett seniorboende. Syftet med detta examensarbete har således varit att dimensionera seniorboendet utifrån ett energiperspektiv för att säkerställa att de krav som finns för en byggnad samt ett seniorboende uppfylls. Syftet ska uppnås genom att implementera energieffektiva och klimatsmarta åtgärder i en digital modell av byggnaderna. Seniorboendets värmesystem i form av bergvärme samt solvärme ska dimensioneras. Det termiska klimatet i lägenheterna i respektive byggnad ska undersökas. Potentiell elproduktion från solpaneler ska kartläggas. Därefter ska en tekno-ekonomisk analys av de implementerade åtgärderna genomföras, med en tillhörande känslighetsanalys för elpriset samt att en analys av byggnadernas klimatpåverkan ska genomföras. Efter genomförda simuleringar i IDA ICE, som är ett simuleringsprogram för skapande och simulering av digitala modeller av byggnader, kunde byggnadernas värmebehov med självdragsventilation konstateras vara 23 800 kWh för Vita Huset och 17 600 kWh för Sandbergshuset. Golvvärmesystemet i Vita Huset skulle då använda 5600 kWh el och golvvärmesystemet i Sandbergshuset skulle använda 4400 kWh el under ett år. Båda byggnaderna kunde konstateras uppnå kraven från Boverket gällande byggnadernas primärenergital, genomsnittlig värmegenomgångskoeffcient samt installerad eleffekt, både innan och efter investering. Efter implementering av FTX-ventilation samt bergvärmesystem minskades båda byggnadernas värmebehov samt elanvändning. Vita Husets värmebehov respektive elanvändning minskades till 12 600 kWh värme respektive 2800 kWh el. Sandbergshuset värmebehov respektive elanvändning minskades till 7600 kWh värme respektive 2700 kWh el. Från genomförda simuleringar i Polysun, som är ett simuleringsprogram för genomförande av teoretiska beräkningar kopplat till olika energisystem, kunde det konstateras att nio solpaneler behövde installeras på respektive byggnads tak för att täcka respektive byggnads elanvändning, efter installation av FTX-ventilation samt bergvärmesystem. Efter genomförda simuleringar i EED, som är ett simuleringsprogram för att beräkna bergvärmesystems totaldjup, kunde det konstateras att bergvärmesystemet skulle behöva ett totaldjup på 234 m för att täcka båda byggnadernas värmebehov med FTX-ventilation. Tillräckligt med värme kunde inte erhållas från åtta solfångare för att minska bergvärmesystemets totaldjup nämnvärt eftersom nästintill ingen värme kunde erhållas under vintermånaderna då byggnadernas värmebehov är som störst. Den tekno-ekonomiska analysen visade att investeringens återbetalningstid varierade mellan 139 och 46 år, beroende på om elpriset minskade respektive ökade med 50% jämfört med erhållet elpris för respektive månad. Att återbetalningstiden var relativt lång oavsett elpris indikerar att investeringen är mindre ekonomiskt fördelaktig. Analysen för byggnadernas klimatpåverkan visade att totalt sett har Vita Huset lägre klimatpåverkan efter 13 år och Sandbergshuset efter 17 år, efter investering i sammanlagt 18 solpaneler, FTX-ventilation samt bergvärmesystem. Detta medför att de investerade åtgärderna behöver ha en livslängd på minst 17 år för att investeringen ska kunna anses vara fördelaktig ur ett klimatperspektiv. Av de investerade komponenterna kan bergvärmepumpar anses ha kortast livslängd, som brukar anses vara minst 15 år. Att genomföra investeringen trots att den är mindre ekonomisk fördelaktig skulle då kunna motiveras med att investeringen är mer fördelaktig ur ett klimatperspektiv. Från resultatet som presenteras rekommenderas föreningen att investera i ett bergvärmesystem, FTX-ventilation samt solpaneler trots att den tekno-ekonomiska analysen indikerar att investeringen skulle kunna anses vara mindre fördelaktig. / Tallbacksgårdens’s economic association intends to build a senior citizens’ home at Tallbacken, outside Kalix. On Tallbacken there is a old Norrbotten house known as Vita Huset and the association intends to renovate and adapt Vita Huset to become a senior citizens’ home. Another old Norrbotten house located in the vicinity of Tallbacken and is referred to as Sandbergshuset is inteded to be moved to Tallbacken and once there renovated and adapted to also become a senior citizens’ home. The purpose of this thesis has been to design the senior citizens’ home from an energy perspective to ensure that the requirements for a building and a senior citizens’ home are met. The purpose will be achieved by implementing energy-efficient and climate-smart measures in a digital model of the buildings. The senior housing’s heating system in the form of geothermal heating and solar heating will be determined from the digital model. The indoor thermal environment in the apartments in each building will be investigated. Potential electricity production from solar panels will be mapped. Finally, a techno-economic analysis of the implemented measures will be carried out, with an associated sensitivity analysis for the price of electricity and an analysis of the climate impact of the buildings. After completing simulations in IDA ICE, which is a simulation program for creating and simulating digital models of buildings, the heat demand of the buildings with self-draught ventilation was found to be 23 800 kWh for Vita Huset and 17 600 kWh for Sandbergshuset. The floor-heating system in Vita Huset would use 5600 kWh electricity and the floor-heating system in Sandbergshuset would use 4400 kWh electricity annualy. Both buildings were found to meet the requirements from Boverket regarding the buildings’ primary energy, average heat transfer coefficient and installed electric power, both before and after investment. After implementation of FTX ventilation and geothermal heating systems, both buildings’ heat demand and electricity consumption were reduced. Vita Husets heat and electricity consumption were reduced to 12 600 kWh heat and 2800 kWh electricity respectively. Sandbergshusets heat demand and electricity consumption were reduced to 7600 kWh heat and 2700 kWh electricity respectively. From simulations made in Polysun, which is a simulation program for carrying out theoretical calculations linked to various energy systems, it was found that nine solar panels needed to be installed on the roof of each building in order to cover each building’s electricity consumption, after installing FTX-ventilation and geothermal heating systems. After carrying out simulations in EED, which is a simulation program for calculating the total depth of geothermal systems, it was found that the geothermal heating system would need a total depth of 234 m to cover the heat demand of both buildings with FTX ventilation. Sufficient heat could not be obtained from eight solar collectors to significantly reduce the total depth of the geothermal heating system, since almost no heat could be obtained during the winter months when the heat demand of the buildings is the highest. The techno-economic analysis showed that the payback time of the investment varied between 139 and 46 years, depending on whether the electricity price decreased or increased by 50%, compared to the electricity price given for each month. The fact that the payback time was relatively long regardless of electricity price indicates that the investment is less economically advantageous. The analysis of the climate impact of the buildings showed that Vita Huset has a total lower climate impact after 13 years and Sandbergshuset after 17 years, after investment in a total of 18 solar panels, FTX-ventilation and geothermal heating systems. This means that the investments need to have a lifetime of at least 17 years to be considered beneficial from a climate perspective. Of the invested components are ground source heat pumps considered to have the shortest lifetime, which is usually considered to be at least 15 years. Carrying out the investment despite the fact that it is less economically advantageous could then be justified by the fact that the investment is more beneficial from a climate perspective. From the results presented, the association is recommended to invest in a geothermal system, FTX-ventilationb and solar panels even though that the techno-economic analysis indicates that the investment could be considered less advantageous.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-99079 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Byström, Emil |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0026 seconds